什么是 LUFS，我为什么要关心？

科技 2025-01-02 20:15 湖北

在音乐行业的 “响度大战 ”中，每个人都希望能录制出最响亮的声音，这导致了许多附带损害--如失真、听者疲劳和无动态范围。但是，响度大战并不只是我们行业的一部分，如果你在看深夜电视时，突然听到 Honest Bob's Mostly Working Used Cars 的广告比之前的节目响 10 倍，你就会明白。慌乱之中，你连忙拿起遥控器，想在邻居提出噪音投诉之前把音量调低，但节目继续播放时，你又不得不把音量调高。

LUFS 之前的时代
测量音频电平有两种主要方法：峰值和 RMS（均方根）。峰值测量的是音频产生的最高电平（即使是持续时间极短的峰值），而均方根测量的是平均电平。均方根与我们的听觉更接近。例如，击打小军鼓的声音具有很高的峰值，但平均值很高的持续强音和弦，即使其峰值远不及小军鼓的峰值高，听起来也会比小军鼓主观上更响。如果两者的有效值相同，它们听起来的响度就会更接近。

为了匹配专辑中的音量，有些人会将所有音轨归一化为最大峰值。但这种方法很少有效，因为平均电平比其他歌曲高的歌曲听起来会更响。还有人将所有音轨归一化为有效值，但这样可能会出现峰值超过 0 的情况，因此还必须注意整体电平。最终，匹配电平的最佳方法通常是主观匹配。一种方法是对所有音轨进行归一化处理，使其达到最大峰值，以利用可用的余量，决定哪个音轨听起来最柔和，然后调低大音量音轨的音量，尽可能与最柔和的音轨相匹配。这并不是一个特别科学的方法，但只要不断尝试，就能取得令人满意的平衡。

什么是 LUFS

网上有很多关于 EBU R128 标准的参考资料--它是如何产生的、有多少变体以及背后的螺母和螺栓--所以我们还是来谈谈实际应用吧。基本上，我们现在有了响度表，它的功能超出了传统的 VU 或峰值表，并基于一种称为 “响度单位 ”的规格。LUFS 是 “响度单位满刻度”（Loudness Unit Full Scale）的缩写，将响度单位与满刻度（即系统可处理的最大电平）相对应。Steinberg Cubase、PreSonus Studio One Professional、iZotope Insight 和其他程序现在都包含这种计量方式。

简而言之，响度单位是通过分析一段时间内的平均电平来量化一段音乐的感知响度的过程中所使用的测量单位。从理论上讲，两段音乐的响度单位读数相同，听起来应该处于同一水平，而实际上，无论峰值或有效值读数如何，它们听起来确实处于同一水平。因此，我们得到了一个立竿见影的实际好处--如果你正在制作母带，并希望音轨之间的电平保持一致，请检查它们的 LUFS 读数。

读数是负数，如 -5 LUFS、-10 LUFS、-13 LUFS 等，因为它们是以满量程为基准的。负值越小，平均电平越高。但这个系统的妙处就在于：YouTube 这样的广播公司可以决定一个标准的 LUFS 水平，这样人们就不必经常调整音量，只需将所有音频调整到该 LUFS 水平即可。(虽然有些公司可能会使用专有的方法来检查音量，但结果大致相同）。当然，你仍然可以把音频压得很低，生成 -5 LUFS 的音量，但 YouTube 会把音量调回 -13 LUFS，使其与其他音量保持一致。或者，如果你有一条动态范围很宽的爵士乐音轨，它的音量为 -18 LUFS，那么它的音量会被调高到 -13 LUFS。因此，1990 年的比利时硬核电子乐音轨至少与弦乐四重奏录音的感知响度接近。

对于广播而言，建议的标准是 -23 LUFS - 但这与母带音乐回放不同。我们经常会主观地决定我们想要多少动态范围，我们可以按照我们想要的任何 LUFS 来制作母带。事实上，我觉得一开始就以达到某个特定的 LUFS 数值为目标的想法并不理想--我更喜欢以我觉得好听的声音为母带，而不是一开始就关心 LUFS。有时是一个较高的数字，有时是一个较低的数字；这取决于材料。但在得到 “听起来不错 ”的音效后，分析它在 LUFS 标准中的位置，就能更容易地微调其他音轨的音量，使它们保持一致。

还要考虑到流媒体服务、CD 或下载的播放效果是不同的。对于 CD，你可以随心所欲地调整音量，但我认为超过 -9 LUFS 后，你就失去了大部分的动态范围。对于俱乐部的曲目，你可能想把母带处理到更高的平均音量，比如 -6 LUFS，因为俱乐部没有像广播公司或 YouTube 等音乐传输系统那样的标准音量。但同样，当你的曲目被播出时，理论上它将与其他音乐具有相同的感知电平。

不管怎么说，我将我的 “摇滚与 EDM 相结合 ”的音乐控制在 -11.4 LUFS 左右，这似乎是动态与能够超越背景噪音之间的最佳点。与一首在 -6 LUFS 下剪辑的歌曲相比（图 1），我的音乐听起来要柔和得多。但将 -6 LUFS 歌曲匹配到 -11.4 LUFS 不仅使感知的响度相同，实际上我的歌曲主观上听起来还要更响亮一些，因为它的动态更强。

图 1：如果没有 LUFS 匹配，较低的波形听起来要响亮得多。有了 LUFS 匹配，即使是如此不同的波形也有相同的表观音量。

当然，如果将这两个波形用于制作汽车播放音频（通过 U 盘或 CD），-11.4 LUFS 的波形听起来会柔和一些。幸运的是，得益于现代科技的发展，许多汽车音响系统都配备了一种名为 “音量旋钮 ”的神奇新功能。这让你可以随心所欲地设置音量大小，同时保留音频的动态范围！很神奇吧？

LUFS 实例
我的 “Joie de Vivre ”项目是一个连续的项目，因此从一个剪辑到下一个削波，音量保持一致非常重要。以下是在处理专辑时使用的工作流程。请记住，这不是母带制作，而是专辑组装--在开始组装之前，你的音乐听起来应该是你想要的效果。我使用 Waves L3 来微调感知的平均电平（它在这方面效果很好），而不是对歌曲本身进行母带处理。

将每个音轨混合成立体声文件，不使用主母线压缩或限制。
将每条音轨的峰值归一化为 -1.5 分贝（在你上网说我是个白痴，不懂音频，因为我对所有音轨都进行了峰值归一化之前，请继续阅读）。如果需要，留出一点余量以便稍后微调音量。
将每条音轨带入 Studio One 的 “项目 ”页面，进行专辑组装。
检查未处理轨道的 LUFS。我的音轨通常在 -17 到 -23 LUFS 之间，这表明它们的平均感知电平并不相同。
在每个音轨中插入 Waves L3 Multimaximizer（图 2），以便对每个音轨的平均电平进行一致的调整。

图 2：L3 可以很好地调整所需的动态处理量，以确保 LUFS 读数的一致性。这看起来似乎降低了很多增益，但音轨并没有用完最大可用净空，因此部分降低只是为了让处理达到需要降低峰值的程度。

设置每个音轨的最大化量，使处理后音频的 LUFS 读数为 -11.4（再次说明，这只是个人偏好，不代表此项目的规则）。Studio One 的计量器可显示任何处理（包括电平变化）之前和之后的 LUFS。进行任何更改后，测光表都会提示你更新读数。因此，我调整最大化、更新、调整、更新等操作的数量，直到每个音轨的读数为 -11.4 LUFS。
LUFS 算法比单纯的贴表要复杂得多（例如，它知道不应将淡出作为应测量的一部分），但所有这些计算都是在后台进行的。在 “Joie de Vivre ”的例子中，听完剪辑后的最终结果是，它们都有相同的感知平均电平--需要更多最大化才能达到相同平均电平的音轨得到了它们需要的，而需要较少的音轨则得到了较少的。

那么我们就大功告成了，对吗？嗯......不是。在此，我给各位吉他手打一个比方：尽管Plek机器能用电脑控制的精度修整吉他的音格和切削螺母，但你仍然需要一个人来查看结果，并对可能的调整做出判断。

更多 LUFS 测光
Studio One Professional 的测光（图 3）还显示了其他四个重要参数。这些数据可能会让你回头对音轨、电平或最大化量进行一些修改（如果你使用和我一样的方法的话）。

LRA 是动态范围的读数。典型的范围是从 5（动态范围很小，如商业或激烈的俱乐部混音）到 15（现场原声录音）。我将其作为 LUFS 读数的现实检验。我的大部分音乐的动态范围都在 11 到 8 之间，这就意味着动态范围有限，所以音乐会更 “流行 ”一些。不过，我注意到有一首歌的动态范围是 7，于是我进一步查看了它，尽管主观上它似乎与其他曲目的动态范围相同。结果发现这是一首舞蹈混音，没有太多固有的动态范围，所以我没有做任何改动，但得到这样的反馈还是很有帮助的。

图 3：这是 “Joie de Vivre ”项目前三首歌曲的测音表读数。请注意，LUFS 读数相同，有效值也非常接近。第三首歌曲的 LRA 读数较低（即动态范围较小），但从波形上可以看出，它的动态范围确实小于前两首歌曲。

TP 代表 “真实峰值”，它考虑了采样间失真（即通过 D/A 转换器的平滑滤波器重建信号时可能发生的失真，尽管测量采样电平的峰值表不会显示失真）。我不喜欢失真，所以我希望两个通道的 TP 读数都是 -0.1 或更低。虽然只有几个音轨的 TP 读数较高（如 +1.2dB或 +0.6dB），但解决的办法是降低音轨电平，然后重新调整最大化量，使感知电平略有提高，以补偿整体电平的降低。

有效值给出的是老式的有效值读数，我认为这仍然很重要。它是衡量信号动态的另一种方法，因此我会寻找不同音轨之间的一致性。如果任何偏差超过几个 dB，我就会回溯到原始音轨，以验证差异是否有意为之。

直流显示音轨的直流偏移。通常情况下，它的偏移量为-无限大，但有时我会遇到一点点偏移，这并不可怕。如果有明显的直流偏移，了解这一点很重要，因为它会扰乱音轨的净空，你将很难正确匹配电平。你可以回到原始音轨，消除直流偏移，这样就能更有效地进行限制或最大化。

我们现在需要生成不同的母带和混音吗？
鉴于不同的音轨正常化标准不同（例如，YouTube 的 -13 LUFS 与 iTunes 的 -16 LUFS），这是否意味着你需要为每个音轨制作不同的母带？那就自己决定吧。将音轨的音量调高或调低，直到达到目标音量为止（例如，对于我的 -11.4 LUFS 音轨，我将音量调低到 -16 LUFS，以便在 iTunes 上播放时听到它们的区别）。至少在我听来，这并没有产生足够的差异来证明所做的努力是值得的。另外，如果你决定通过聚合器发布音乐，你需要为 CD、下载和流媒体分别制作母带，这可能会变成一个后勤混乱的问题。你只需尽可能地制作出最好的音乐，并保持所需的动态效果，一旦音乐传到听众的耳朵里，就让它随风而逝吧。希望他们的播放系统有我们之前提到的新式音量控制功能。

是的，LUFS 真的很酷...
纯粹主义者可能会对我们用算法来补充我们对音量的主观评价感到不满。但这是一种非常有效的算法。以前，我需要花几个小时才能正确平衡一张专辑的音量。现在只需 30 分钟，包括额外的调整。

诚然，专辑格式已不像以前那么流行，但歌曲集仍然很常见，LUFS 测光可以帮助保持一致性。但也许更重要的是，在如今这个以单曲为导向的世界里，LUFS 鼓励停战音量大战--你不能把最大音量调高，让你的歌曲在 Spotify 上听起来更响亮，因为 Spotify 会把音量再调低。如果你喜欢有动态范围的音乐，Spotify 会确保它听起来和其他音乐一样响亮，只是动态范围更大。这的确是一种进步。